Nginx 常见面试题

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Nginx 是一款轻量级的 Web 服务器、反向代理服务器,由于它的内存占用少,启动极快,高并发能力强,在互联网项目中广泛应用。

什么是 Nginx?

Nginx 是一个 轻量级 / 高性能的反向代理 Web 服务器,用于 HTTP、HTTPS、SMTP、POP3 和 IMAP 协议。他实现非常高效的反向代理、负载平衡,他可以处理 2-3 万并发连接数,官方监测能支持 5 万并发,现在中国使用 nginx 网站用户有很多,例如:新浪、网易、 腾讯等。

Nginx 有哪些优点?

  • 跨平台、配置简单。
  • 非阻塞、高并发连接:处理 2-3 万并发连接数,官方监测能支持 5 万并发。
  • 内存消耗
  • 小:开启 10 个 Nginx 才占 150M 内存。
  • 成本低廉,且开源。
  • 稳定性高,宕机的概率非常小。
  • 内置的健康检查功能:如果有一个服务器宕机,会做一个健康检查,再发送的请求就不会发送到宕机的服务器了。重新将请求提交到其他的节点上

Nginx 应用场景?

  • http 服务器。Nginx 是一个 http 服务可以独立提供 http 服务。可以做网页静态服务器。
  • 虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站,例如个人网站使用的虚拟机。
  • 反向代理,负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后,单台服务器不能满足用户的请求时,需要用多台服务器集群可以使用 nginx 做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载,不会应为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。
  • nginz 中也可以配置安全管理、比如可以使用 Nginx 搭建 API 接口网关, 对每个接口服务进行拦截。

Nginx 怎么处理请求的?

  • 首先,Nginx 在启动时,会解析配置文件,得到需要监听的端口与 IP 地址,然后在 Nginx 的 Master 进程里面先初始化好这个监控的 Socket(创建 S ocket,设置 addr、reuse 等选项,绑定到指定的 ip 地址端口,再 listen 监听)。
  • 然后,再 fork(一个现有进程可以调用 fork 函数创建一个新进程。由 fork 创建的新进程被称为子进程) 出多个子进程出来。
  • 之后,子进程会竞争 accept 新的连接。此时,客户端就可以向 nginx 发起连接了。当客户端与 nginx 进行三次握手,与 nginx 建立好一个连接后。此时,某一个子进程会 accept 成功,得到这个建立好的连接的 Socket ,然后创建 nginx 对连接的封装,即 ngx_connection_t 结构体。
  • 接着,设置读写事件处理函数,并添加读写事件来与客户端进行数据的交换。
  • 最后,Nginx 或客户端来主动关掉连接,到此,一个连接就寿终正寝了。

Nginx 是如何实现高并发的?

如果一个 server 采用一个进程 (或者线程) 负责一个 request 的方式,那么进程数就是并发数。那么显而易见的,就是会有很多进程在等待中。等什么?最多的应该是等待网络传输。

而 Nginx 的异步非阻塞工作方式正是利用了这点等待的时间。在需要等待的时候,这些进程就空闲出来待命了。因此表现为少数几个进程就解决了大量的并发问题。

Nginx 是如何利用的呢,简单来说:同样的 4 个进程,如果采用一个进程负责一个 request 的方式,那么,同时进来 4 个 request 之后,每个进程就负责其中一个,直至会话关闭。期间,如果有第 5 个 request 进来了。就无法及时反应了,因为 4 个进程都没干完活呢,因此,一般有个调度进程,每当新进来了一个 request ,就新开个进程来处理。

回想下,BIO 是不是存在酱紫的问题?

Nginx 不这样,每进来一个 request ,会有一个 worker 进程去处理。但不是全程的处理,处理到什么程度呢?处理到可能发生阻塞的地方,比如向上游(后端)服务器转发 request ,并等待请求返回。那么,这个处理的 worker 不会这么傻等着,他会在发送完请求后,注册一个事件:“如果 upstream 返回了,告诉我一声,我再接着干”。于是他就休息去了。此时,如果再有 request 进来,他就可以很快再按这种方式处理。而一旦上游服务器返回了,就会触发这个事件,worker 才会来接手,这个 request 才会接着往下走。

这就是为什么说,Nginx 基于事件模型。

由于 web server 的工作性质决定了每个 request 的大部份生命都是在网络传输中,实际上花费在 server 机器上的时间片不多。这是几个进程就解决高并发的秘密所在。即:

webserver 刚好属于网络 IO 密集型应用,不算是计算密集型。

异步,非阻塞,使用 epoll ,和大量细节处的优化。也正是 Nginx 之所以然的技术基石。

什么是正向代理?

一个位于客户端和原始服务器 (origin server) 之间的服务器,为了从原始服务器取得内容,客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器),然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。

客户端才能使用正向代理。正向代理总结就一句话:代理端代理的是客户端。例如说:我们使用的 OpenVPN 等等。

什么是反向代理?

反向代理(Reverse Proxy)方式,是指以代理服务器来接受 Internet 上的连接请求,然后将请求,发给内部网络上的服务器并将从服务器上得到的结果返回给 Internet 上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

反向代理总结就一句话:代理端代理的是服务端。

反向代理服务器的优点是什么?

反向代理服务器可以隐藏源服务器的存在和特征。它充当互联网云和 web 服务器之间的中间层。这对于安全方面来说是很好的,特别是当您使用 web 托管服务时。

Nginx 目录结构有哪些?

Nginx 配置文件 nginx.conf 有哪些属性模块?

cookie 和 session 区别?

共同:

存放用户信息。存放的形式:key-value 格式 变量和变量内容键值对。

区别:

cookie

  • 存放在客户端浏览器
  • 每个域名对应一个 cookie,不能跨跃域名访问其他 cookie
  • 用户可以查看或修改 cookie
  • http 响应报文里面给你浏览器设置
  • 钥匙(用于打开浏览器上锁头)

session:

  • 存放在服务器(文件,数据库,redis)
  • 存放敏感信息
  • 锁头

为什么 Nginx 不使用多线程?

Apache: 创建多个进程或线程,而每个进程或线程都会为其分配 cpu 和内存(线程要比进程小的多,所以 worker 支持比 perfork 高的并发),并发过大会榨干服务器资源。

Nginx: 采用单线程来异步非阻塞处理请求(管理员可以配置 Nginx 主进程的工作进程的数量)(epoll),不会为每个请求分配 cpu 和内存资源,节省了大量资源,同时也减少了大量的 CPU 的上下文切换。所以才使得 Nginx 支持更高的并发。

nginx 和 apache 的区别

轻量级,同样起 web 服务,比 apache 占用更少的内存和资源。

抗并发,nginx 处理请求是异步非阻塞的,而 apache 则是阻塞性的,在高并发下 nginx 能保持低资源,低消耗高性能。

高度模块化的设计,编写模块相对简单。

最核心的区别在于 apache 是同步多进程模型,一个连接对应一个进程,nginx 是异步的,多个连接可以对应一个进程。

Nginx 常见面试题

什么是动态资源、静态资源分离?

动态资源、静态资源分离,是让动态网站里的动态网页根据一定规则把不变的资源和经常变的资源区分开来,动静资源做好了拆分以后我们就可以根据静态资源的特点将其做缓存操作,这就是网站静态化处理的核心思路。

动态资源、静态资源分离简单的概括是:动态文件与静态文件的分离。

为什么要做动、静分离?

在我们的软件开发中,有些请求是需要后台处理的(如:.jsp,.do 等等),有些请求是不需要经过后台处理的(如:css、html、jpg、js 等等文件),这些不需要经过后台处理的文件称为静态文件,否则动态文件。

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